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对转式风力机相邻转子的优化设计
Optimum design of contra-rotating wind turbines with adjacent rotors
R.Bontemp · Marcello Mann · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324
摘要 在下游安装的对转转子能够高效地提取风力机尾流中的残余动能，从而提高整体功率系数。两个转子之间存在显著的相互作用，因此为了充分挖掘该装置的潜力，不宜采用传统为单转子构型设计的经典方法，而现有文献中普遍存在这种做法。特别是当前的方法在设计后置转子时往往过于简化，仅将前置转子的几何结构镜像复制，而不是针对其能量捕获功能进行优化。为填补这一知识空白，本文提出了一种专为对转式风力机设计的原创性设计策略。该新方法对两个转子的几何结构进行联合优化，充分考虑了二者之间的相互作用以及前置转子出口处的尾流旋转...
解读: 该对转风机优化设计技术对阳光电源风电变流器产品具有重要启示价值。双转子协同控制理念可应用于SG系列风电变流器的多机协同控制策略,通过优化前后端功率提取比例,提升整体发电效率。其尾流能量再利用思想与储能系统ST系列PCS的能量管理策略相通,可借鉴其变分优化方法改进风储协同控制算法。此外,双转子间的电磁...
基于耦合CFD致动盘与叶素理论的导流罩风力机性能分析
Performance analysis of diffuser-augmented wind turbines through a CFD-based actuator disk method coupled with a Blade-Element approach
R.Bontemp · M.Mann · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342
摘要 由于导流罩增强型风力机具有提高功率输出的潜力，甚至可能超过贝茨-儒科夫斯基极限，因此正受到越来越多的关注，尤其适用于小规模应用。然而，目前仍缺乏针对此类装置的快速且可靠的分析方法，这在一定程度上阻碍了其广泛应用。本文首次将一种嵌入计算流体力学（CFD）代码中的耦合致动盘/叶素理论模型应用于导流罩增强型风力机的分析，并对所提出的方法进行了全面验证。流场通过雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）求解器获得，而风力机的影响则通过体积分力进行建模，这些力借助叶素方法迭代计算得到。本研究另一个创新之处在...
解读: 该扩散器增强风机的CFD-执行器盘耦合叶片元理论分析方法,对阳光电源风电变流器产品具有重要参考价值。其RANS流场求解与叶片元迭代体力模型的耦合思路,可借鉴至SG系列风电变流器的热仿真优化中:通过CFD模拟变流器内部散热器与风道的流场耦合,结合功率器件发热模型迭代计算温度场分布。特别是其针对叶尖-导...